专利名称：污液可弃式一次性输液装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及医用无菌一次性输液瓶、输液器及配药针头，尤其是能在输液、配药环境飘尘(100微米以下称飘尘)密度高、有害气体(主要成份为二氧化硫、一氧化碳)浓的情况下，不因空气含有微小飘尘(本文指50微米以下)、微生物(病毒、细菌、真菌)、有害气体(前三项本文统称异物)透过空气过滤器而污染治疗性药液。
背景技术：
首先让我们剖析一下我们正在使用的输液瓶、输液器、配药针头及输液方法。目前，输液器排气管内，源源不断供给输液瓶的空气，经由一个简单的过滤装置(空气过滤器)直接进入输液瓶。大颗粒飘尘被阻拦在外，而50微米以下的细小飘尘，游离状态下的微生物，如病毒、细菌、真菌及有害气体可透过空气过滤器进入输液瓶。当形成气泡向上飘移时，被液体溶解其中，污染了药液。在二级空气质量环境中，微小飘尘在每500毫升空气中，仅0.5微米的就有4万个，1微米的有2万个，50微米以下的至少有10万个。有害气体二氧化硫每立方米0.15毫克，一氧化碳每立方米4毫克。二氧化硫易溶于水，在输液瓶内的液体中生成亚硫酸，亚硫酸又将一氧化碳(不易溶于水易溶于亚硫酸，竞争红细胞受体是氧的240倍)溶解其中。此刻，输液瓶内的液体，实际上有双重性一是可进入人体的治疗性药液；二是已溶有异物的本应废弃的污液。两者均匀一致地混合在一起。目前尚无将两者分开并具有可取可弃的输液技术，只好在约定的时间内，经输液管一起输入体内；在配药时，抽吸胶盖安瓶内的液体，使安瓶内产生负压，伴有同等数量的气体进入。该空气未经过滤，直接污染了药液；而输液器的排气管，在瓶口进入，空气在药液中滤一遍，气泡展开面积很大，使异物更多地溶解在药液中，流经其内至少溶入90％。这样，对任何患者都有负效应。对抵抗力强的患者，异物被体内吞噬细胞消化，感受不到。对年老体弱体内吞噬细胞活力差的患者，可能引发某种医源性疾病或加重原有病情。全球每年约数万人因输液而引发死亡，异物介入难辞其咎。实际上，空气过滤器，面对组成异物三种领域内的成分，仅对其中一种领域内的二分之一成分起作用。既应尽职能的六分之一，而对另六分之五无作为。所以，我们目前正在使用的输液瓶、输液器、配药针头及输液方法存在诸多不足。远未实现真正意义上的无菌输液。中国工程院院士俞梦孙认为，很多病是“治”出来的。此话确有深刻内涵。
业内人士一直关注本课题的研究。数年前，中国学者研制的无菌空气制造机；美国学者研制的微型氧气瓶，用来补充输液时源源不断的气体，且不谈洁净度，就其高成本，至今未普及。由此可见成本是限制本课题发展的瓶颈。而本发明成本低廉。
医务工作者，深知我们正在使用的输液器及输液方法，存在诸多不足。其补偿措施是努力营造清洁的输液及配药环镜。有严格的消毒制度和监督制度。因为静点室、配药室人员流动、空气流通，达不到完全无菌、无尘、无有害气体状态，只不过相对洁净而已。若在居室、救护途中、野外、工棚、沙漠地带、沙尘暴季节、营房、战地、疫区进行配药、静脉输液，环境就甚为担忧了。
发明内容
及技术方案根据本发明主题，设计了本系列输液及配药装置。它弥补了目前输液器上的空气过滤器及输液瓶未尽的职能，添补了配药针头无水过滤装置的空缺，输液瓶底进气，减少空气与液体接触面积。改变了目前输液及配药时，污液与药液不分，不能可取可弃的输液及配药方法。
一、核心技术水，是净化空气的最佳物质。本发明充分利用这一原理完成使命。它是将输液瓶内空间隔式化，纵横分成若干个隔，职能性分工，各司其职。有多个彼此串联的小隔和一个大隔。分别注入适量液体。小隔内的溶液专职用来溶解异物；大隔内的液体溶有药物，专职用来正常输液。小隔液面底端有与空气过滤器相通的管，彼此串联后经小隔出气管，与大隔液面上方的进气管接通，而所用输液器不带排气管。输液启动后，大隔内产生负压，受之影响，周围空气首先进入空气过滤器，然后依次进入彼此串联的小隔内液体的底端，产生气泡，在向上飘移时，异物被水溶解其中。洁净的空气从小隔液面溢出，经上端的出气管进入载有药物的大隔内液面上方，补充源源不断的气体。第一瓶输液完毕，如果患者需继续输第二液或更多，为降低成本，资源共享，启用底部有进气管的续输液瓶。方法是将续输液瓶底部的进气管与第一瓶小隔串联组合的出气管接通。确认本次输液完毕，将小隔内的液体同一次性管瓶弃掉。
将配药针头次中间纵向隔开或在其内套入细管，大隔行使原有功能，小隔用来通气。小隔一端开口在次针尖2毫米处，另端开口在次尾端8毫米处并引出连接端口，与小隔串联组合的出气管接通。针头小隔只在有负压时发挥作用，正压时，回止阀自动关闭，防止药液反流。
目前，由于众多品种的输液已在工厂预灌装，如环丙沙星、盐酸培他定、甲硝唑注射液等，虽然也能隔式化处理，但短期内还难以实现，作为尚未普及阶段的措施，笔者另将小隔串联组合单独设置，它与加长输液管组成输液器。其连接方式空气过滤器、小隔的进气管、彼此串联的小隔、小隔出气管、排气管、输液瓶口、输液管、头皮针、顺序管体接通。
二、技术要点1、关于小隔液内气体流程大于输液瓶倒立时的水深度。以目前500毫升葡萄糖为例，倒置时的水深度为155毫米。为本发明理论上的最低标准。其含意是，原本溶解在输液瓶里的异物，现由本发明的大于该液内气体流程的容器来代替。本文设定值为165--300毫米液内气体流程。
2、关于小隔内的液体为可供静脉使用的5％葡萄糖或0.9％氯化钠，并与大隔内液体一致。目的万一不慎误入体内，不轻易引发严重后果。充其量回到目前正在使用的水准。
3、关于液内气体流程与净化性能关系在有限的空间内，尽量延长液内气体流程，越长净化越好。但过长输液管也需延长，不利于操做。本文输液管设定值为原输液管加长200毫米。即与小隔水压阻力相匹配。
4、关于小隔进气管的设计特点根据流体力学，小隔内的液体，近壁侧粘度高，近中心处粘度小。产气泡处为近壁侧设计，目的则使得气泡两侧粘度不一致，气泡上升时发生旋转，产生离心力，有利于气泡内的异物甩到边缘，被水溶解。
5、关于成本小隔进气管，尽量设计在间壁交叉处，参与间壁构成，降低成本。本发明造价预计每个五角左右。在人们易接受的价位内。
6、关于输液瓶底部进气的理论根据即使经过空气过滤器、小隔结构内液体过滤，并不意味着空气已绝对洁净，故进入输液瓶的气体，不适从输液瓶口进入再滤一遍，而宜从瓶底进入，这样能减少气体与药液接触面积。接触面积越大污染越重。每输1毫升液体可产生20个小气泡，输液500毫升所产气泡球表面积累计值为9000平方厘米，而从瓶底进气，气体与药液接触面积仅50平方厘米，两者相差180倍。本发明尚未普及阶段，使用的小隔串联组合时仍从瓶口进气，是不得已行为。
7、关于气体流程与阻力的关系根据流体力学，小隔水平线以下倾斜设计，这样既增加流程，又减少阻力。本文阻力值设定为125--200毫米水柱，而液内气体流程165--398毫米。
8、关于营造众多小隔的理论根据(1)根据洗涤、梯浓度理论，分隔后净化性能大于同等流程的单隔。单隔长度与净化率是正比关系，增加小隔后是乘积关系，后者贡献值大于前者。(2)含尘气泡，在单隔内历经相当长的液内流程，其内异物之所以不能高比例滞留在污液内，其原因是，气泡中心地带的异物，缺少机会到边缘与水接触。所以在设计上，尽力营造众多小隔，并置串联，让气泡更多次的集中再分配，处在中心地带的异物，重新再分配后就不一定是中心地带了，增加被液体溶解概率。(3)在较长的单隔内，每单位长度的净化率是不同的，启始高，末尾低。小隔多，起始机会自然多。
9、关于特种需求的使用方法如果是免疫缺陷患者，对微量异物也难以抵御，或是沙尘暴环境，可将任意两个或更多个小隔装置串联，例如，将10小隔输液瓶与10小隔串联组合装置串联，滞留异物与通过比为10的12次方比1。因阻力增加，输液管需延长或加压输液。
10、本发明系列(除双隔针头)所用材料为塑料，玻璃更好，但工艺难。
本发明系列逐一介绍一、六小隔输液瓶圆形塑料瓶，在底部半径36毫米，高40毫米的空间，做一同心圆半径22毫米高40毫米的桶状间壁，内圆为大隔，外圆等分成6个小隔并与大隔隔开，底高20毫米处为水平线，在外圆隔间壁交叉处做6个直径3毫米的小隔进气管，小隔间壁在水平线之上(倒置时)为垂直状，水平线之下为顺时针(底部俯视时)旋转斜行，小隔旋转60度。小隔进气管垂直下行，恰好开口在小隔斜行的夹角底处。夹角32度，每个小隔的进气管，上端有进气孔，下端有侧孔，首位小隔进气管与空气过滤器接通(使用时衔接)，小隔依次串联，末位小隔顶部为出气管，使用时与大隔的进气管接通。大隔的进气管设在内圆间壁交叉处。水阻力值为120毫米水柱，液内气体流程240毫米，滞留异物与通过比约4000∶1。大隔空间视载液量需求而定。底不平故设瓶腿。
二、十小隔输液瓶圆形塑料瓶，在底部半径36毫米，高40毫米的空间，与大隔隔开，做一同心圆半径22毫米高40毫米的桶状间壁，间壁内圆等分成4个小隔；外圆等分成6个小隔，底高20毫米处为水平线，在外圆隔间壁交叉处做6个直径3毫米的小隔进气管，在桶状隔间壁做4个小隔进气管，其中两个在隔间壁交叉处，两个分别在圆弧的中间位，小隔间壁在水平线之上(倒置位)为垂直状，水平线之下为顺时针(底部俯视)旋转斜行，内圆小隔旋转90度，外圆小隔旋转60度。小隔进气管垂直下行，恰好开口在小隔斜行的夹角底处。内圆夹角35度，外圆夹角32度，每个小隔的进气管，上端有进气孔，下端有侧孔，首位进气管与空气过滤器接通(使用时衔接)，小隔依次串联，末位小隔顶部为出气管，使用时与大隔的进气管接通。水阻力值为200毫米水柱，液内气体流程398毫米，滞留异物与通过比约120万∶1。中心圆处为大隔进气管，大隔空间视载液量需求而定。
三、五小隔串联组合圆桶状，半径18毫米，高45毫米，两端封闭。做一同心圆半径8毫米，与圆桶体等高的桶状隔间壁，间壁内圆为一个小隔，外圆等分成4个小隔，底高25毫米处为水平线，在隔间壁交叉处做直径3毫米小隔进气管，外圆4个，内圆1个。外圆4个小隔的隔间壁，在水平线以上为垂直状，水平线以下为顺时针(顶部俯视)旋转斜行，中心圆小隔间壁，水平线上下均为垂直状，外圆小隔旋转90度，小隔进气管垂直下行，恰好开口在小隔斜行夹角的底处，而中心圆小隔的进气管，在底端做侧孔。外圆小隔斜行夹角44度。每个小隔的进气管，上端有进气孔，下端有侧孔。首位小隔的进气管与空气过滤器接通(使用时)，小隔依次串联，末位小隔顶端为出气管，使用时与输液器上的排气管接通，水阻力值为125毫米水柱，液内气体流程165毫米，滞留异物与通过比约3000∶1，它小巧，成本低，适合在医院等洁净处使用。
四、十小隔串联组合圆扁柱状，半径36毫米高40毫米，纵向等分十个小隔，中间为水平线，水平线之下隔间壁顺时针(顶端俯视)旋转斜行，每个小隔有一垂直下行的进气管，设在隔间壁交叉处。小隔进气管上端有进气孔下端有侧孔，开口在隔间壁斜行底端，小隔依次串联，首位小隔进气管的上端，引出连接端口，使用时与空气过滤器接通，末位小隔顶部为出气管，使用时与加长型输液器上的排气管接通，滞留异物与通过比约120万∶1。
五、双隔针头在16号针头腔内套入5号针头，或在腔内次中心处做一纵行间隔，构成大隔和小隔，小隔一端开口在次针尖2毫米尖侧，另端开口在次尾端8毫米处，并引出连接端口，经弹性细管与小隔串联组合的出气管接通。
六、续输液瓶它在瓶底部设有进气管。使用时与隔式化输液瓶上的小隔出气管接通。或与小隔串联组合上的出气管接通。
七、无排气管加长输液器它与传统输液器的区别是无排气管。整体延长200毫米。
八、加压输液装置空气过滤器与加压球阀上的空气回止阀接通，再与三通管、小隔串联组合、隔式化输液瓶依次接通。三通管另端接通的气囊有弹性，起存储调节气量作用。
本发明有益效果是1、弥补了目前正在使用的输液瓶、输液器未尽的职能。隔式化的输液瓶、小隔串联组合，使药液与污液可取可弃。透过空气过滤器的一切有形或无形异物得到有效摒弃。其截留与通过比由目前的1∶5上升为3000∶1至120万∶1。特种需求，两型串联可达1万亿∶1。
2、添补了配药针头无水过滤装置的空缺。使配药时进入药瓶内的空气与进入输液瓶的气体同样洁净。
3、改变了输液排气方式。空气不再从输液瓶口进入，而是从瓶底进气管进入。使空气与液体接触面积缩小180倍。本文小隔串联组合仅是过渡措施。
4、由于有了良好的输液装置，输液环境不再苛刻。在居室、救护途中、野外、工棚、沙漠地带、沙尘暴季节、营房、战地、疫区进行配药、输液不再是不得已的行为。
5、减少医源性疾病的发生和由此引发的医疗纠纷。减少因输液而死亡人数。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明图1传统输液方法示意图。空气经空气过滤器、排气管、从瓶口进入。
图2隔式化输液瓶及使用方法示意图。空气经彼此串联的小隔净化后，输入大隔，所用输液器是加长型无排气管的输液器。
图3小隔串联组合使用方法示意图。空气过滤器与小隔串联组合的进气管接通，出气管与加长型输液器的排气管接通。
图4双隔针头连接及使用方法示意图。小隔串联组合的出气管，经弹性细管，与注射器上的针头小隔连接端口接通。
图5六小隔输液瓶视图由主视、俯视、小隔毗邻示意、空气过滤器、衔接装置组成。仅画出有代表性的结构，若全部画出将无法辨认。小隔设在瓶底周围，内圆为大隔。首位小隔的进气管与空气过滤器接通，小隔依次串联，末位小隔的上端出气管使用时用衔接装置与大隔进气管接通。小隔间壁在水平线之下顺时针旋转斜行，仅画出两条外缘线。大隔进气管设在内圆间壁交叉处。
图6十小隔输液瓶视图由主视、俯视、小隔毗邻示意、空气过滤器、衔接装置组成。仅画出有代表性的结构，若全部画出将无法辨认，首位小隔的进气管使用时与空气过滤器接通，小隔的进气管上端有进气孔，下端有侧孔，末位小隔的上端出气管使用时用衔接装置与大隔进气管接通。小隔间壁在水平线之下顺时针旋转斜行，仅画出两条外缘线。大隔进气管设在中心圆处。
图7五小隔串联组合视图由主视、俯视、小隔毗邻示意组成。小隔间壁在水平线之下顺时针旋转斜行，仅画出两条有代表性的外缘线。
图8十小隔串联组合视图由主视、俯视、小隔毗邻示意组成。小隔间壁在水平线之下顺时针旋转斜行，仅画出两条有代表性的外缘线。
图9双隔针头视图(放大二倍)大隔与小隔横断面之比约3比1。空气回止阀取自血压器上的，缩小1/2后塑封在连接装置内的。
图10续输液瓶视图瓶底设置进气管，使用时用衔接装置与小隔串联组合上的出气管接通。
图11无排气管加长输液器视图它无排气管，比传统输液器长200毫米。总长2000毫米。
图12加压输液装置视图空气过滤器、加压球囊、三通管(另端与存储气囊接通)、小隔串联组合、隔式化输液瓶依次接通。
图中1、空气过滤器，2、小隔进气管，3、小隔，4、水平线，5、小隔出气管，6、衔接装置，7、大隔进气管，8、大隔，9、小隔进气管侧孔，10、小隔串联组合，11、无排气管加长输液器，12、瓶体，13、排气管，14、气泡，15、茂菲氏管，16、针头，17、针头小隔侧孔，18、针头小隔，19、针头大隔，20、内置回止阀的连接端口，21、悬挂环，22、瓶腿，23、针尖俯视，24、内置细管型横断面，25、横隔型横断面，26、针头小隔连接端口，27、回止阀放大剖面，28、回止阀顶端俯视，29、回止阀底端剖面，30、滴速调节器，31、加压球囊，32排气阀门，33、存储气囊，34、弹性细管，35、内圆间壁，36、三通管，37、小隔串联组合示意，38、隔式化输液瓶示意。39、G与H小隔液下间壁外缘，40、H与I小隔液下间壁外缘，41、A与F小隔液下间壁外缘，42、D与C小隔液下间壁外缘。图中大写的A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、代表小隔排列顺序；小写的a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、代表小隔进气管的排列顺序。
具体实施例方式图1至图4是本发明系列装置原理、连接及使用方法示意图。在图5中，空气过滤器1与a进气管2接通，下端开口在A小隔斜行底端，气体经A小隔内的液体过滤后经b进气管孔进入B小隔，依次类推至F小隔，经上端出气管5、衔接装置6、大隔进气管7进入大隔。小隔的液体在灌入前，每个小隔的进气管是穿出瓶底壁的，灌入5％葡萄糖或0.9％氯化钠至水平线后，将进气管封堵。因封堵后瓶底不平坦，故按装瓶腿22。在图6中，空气过滤器1与a进气管2接通，垂直下行恰好在小隔斜行底端进入A小隔，气体过滤后经b进气管进入B小隔，依次类推至J小隔，经小隔出气管5待衔接。在图7中E小隔间壁水平线上下均是垂直下行的，因它在中心没有斜行空间。空气过滤器1与a进气管2接通，经串联的小隔依次类推至E小隔。在图8中，空气过滤器1与a进气管2接通，经串联的小隔依次类推至J小隔。经小隔出气管5待衔接。在图9中，已过滤好的空气经连接装置20进入针头小隔18，经针头小隔侧孔17进入安瓶。在图10中，瓶底有进气管7，它是通过衔接装置6与隔式化输液瓶或小隔串联组合接通的。在图11中，无排气管，总长2000毫米。在图12中，加压球囊31上的空气回止阀需引出一个连接端口与空气过滤器接通。注释本发明净化空气性能测定方法将大红染料与120目细炉灰1∶1混合后，放入干燥瓶内，模拟输液启动后，将空气过滤器与瓶内摇动而起的飘尘相接通，彼此串联小隔内的液体不同程度被染红，用比色计测定后计算。
权利要求
1.一种隔式化输液瓶，其特征是在输液瓶内的空间纵横分成若干个隔，其连接特征是空气过滤器、小隔进气管、彼此串联的小隔、小隔出气管、大隔进气管、顺序管体接通。
2.一种小隔串联组合，其特征是在圆柱状结构空间内，全部隔式化，其连接特征是空气过滤器、小隔进气管、彼此串联的小隔、小隔出气管、加长型输液器排气管、输液瓶、输液管、针头、顺序管体接通。
3.根据权力1和权利2的要求，小隔的特征是间壁共用，水平线之上为垂直状，水平线之下为斜行状，小隔进气管侧孔位于小隔斜行底端近壁侧。
4.根据权力1和权利2的要求，每个小隔有一个相对应的进气管，它的特征是上端有进气孔，下端有侧孔，设在隔间壁交叉处，垂直状。5、一种续输液瓶，其特征是在瓶的底部有进气管，其连接特征是进气管与小隔串联组合的出气管、顺序管体接通。
6.一种无排气管的输液器，其结构特征是无排气管，总长度大于传统输液器，其连接特征是与隔式化输液瓶或续输液瓶接通。
7.一种双隔针头，其结构特征是小隔横断面为内外圆或小半圆大半圆组合状，小隔在次尖端处开口，在次尾端处引出连接端口，其连接特征是空气过滤器、小隔串联组合、小隔出气管、弹性细管、针头小隔连接端口。
8.根据权利2的要求，加长型输液器为2000毫米。
9.一种加压输液装置、其结构特征是小隔串联组合与隔式化输液瓶串联，其连接特征是空气过滤器、空气回止阀、加压球囊、三通管、小隔串联组合、隔式化输液瓶、依次接通，三通管另端与存储气囊接通。
全文摘要
一种隔式化输液瓶，它能使透过空器过滤器的异物有效摒弃，而药液不被污染。它是将输液瓶内的空间纵横分成若干个小隔和一个大隔。小隔注入适量液体，大隔载有药液。每个小隔有进气管，进气管上有进气孔下有侧孔，彼此串联。第一小隔的进气管与空器过滤器接通，末位小隔的出气管与大隔的进气管接通，输液启动后，空气经空气过滤器进入小隔底并形成气泡，在向上漂移时异物被滞留在液体内，洁净空气越出水面，向大隔补充源源不断的气体。该瓶截留异物与通过比为一百万比一。具有水过滤功能的小隔串联组合亦可单独制作，特种需求，两者串联加压输液，净化能力达一万亿比一。
文档编号A61J1/14GK101036618SQ20061013586
公开日2007年9月19日 申请日期2006年10月10日 优先权日2006年3月13日
发明者解涵 申请人:解涵